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Distorsión armónica en redes eléctricas: causas, efectos y soluciones, Apuntes de Electrónica de Potencia

Este documento trata sobre la distorsión armónica en redes eléctricas, su medida total (thd), sus causas principales, efectos negativos y métodos para reducirla. Se abordan problemas como la presencia de harmonicas en la corriente y voltaje, y se presentan soluciones como filtros pasivos, transformadores isoladores, filtros activos y multifuncionales.

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 14/03/2021

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Homework.
- Harmonic distortion in electric networks.
Total Harmonic Distortion (THD) is the measure of how
much the sine wave deforms from voltage or current.
In principle, the energy that enters us from the
company supply has to be "clean" or in the form of a
perfect sinusoidal wave.
- Problems that cause harmonics in electric
networks.
The main effects that a high rate of harmonic distortion causes in the circuit are:
Increase in useful energy losses
Increased power consumption
Limitations in supply
Premature wear and tear and increased maintenance of connected
equipment
Production stoppages due to untimely differentials jumps
Increased risk of fire due to overheating of components
- Methods to reduce harmonics in electric networks.
We have different methods to reduce harmonics, passive filters, isolation
transformers, active and multifunction filters.
Each problem requires a specific filtering solution, it is always recommended to
carry out a study of measurements of the installation to implement the most
appropriate solution in each case.
- Resonance frequency in RLC circuits.
Resonance in AC circuits occurs at a special frequency determined by the values
of resistance, capacitance, and inductance. The resonance condition in series
circuits is very simple and is characterized in that the impedance is minimal and
the phase angle is zero.
Al pasar por diferentes tipos de cargas, el voltaje y la corriente queda modificada
debido al uso de la electrónica de potencia, principalmente por los variadores de
frecuencia en los motores, rectificadores, equipos de frío, iluminarias led,
cargadores de baterías, y multitud de equipos con componentes electrónicos,
provocando una alteración del flujo eléctrico que se deriva a cualquier punto del
circuito.
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Homework.

- Harmonic distortion in electric networks. Total Harmonic Distortion (THD) is the measure of how much the sine wave deforms from voltage or current. In principle, the energy that enters us from the company supply has to be "clean" or in the form of a perfect sinusoidal wave. - Problems that cause harmonics in electric networks. The main effects that a high rate of harmonic distortion causes in the circuit are:  Increase in useful energy losses  Increased power consumption  Limitations in supply  Premature wear and tear and increased maintenance of connected equipment  Production stoppages due to untimely differentials jumps  Increased risk of fire due to overheating of components - Methods to reduce harmonics in electric networks. We have different methods to reduce harmonics, passive filters, isolation transformers, active and multifunction filters. Each problem requires a specific filtering solution, it is always recommended to carry out a study of measurements of the installation to implement the most appropriate solution in each case. - Resonance frequency in RLC circuits. Resonance in AC circuits occurs at a special frequency determined by the values of resistance, capacitance, and inductance. The resonance condition in series circuits is very simple and is characterized in that the impedance is minimal and the phase angle is zero. Al pasar por diferentes tipos de cargas, el voltaje y la corriente queda modificada debido al uso de la electrónica de potencia, principalmente por los variadores de frecuencia en los motores, rectificadores, equipos de frío, iluminarias led, cargadores de baterías, y multitud de equipos con componentes electrónicos, provocando una alteración del flujo eléctrico que se deriva a cualquier punto del circuito.

La distorsión armónica se detecta en los múltiplos de la frecuencia fundamental (en España, 50Hz), estos múltiplos de denominan armónicos de orden 3º, 5, 7º etc… Por ejemplo, el 5º armónico en una red de 50Hz sería de 250Hz y el 7º sería de 350Hz. La distorsión armónica total (THD) es la suma del porcentaje de distorsión de todas las frecuencias en relación a la potencia total. La distorsión armónica se mide por separado, (THDI) para la intensidad y (THDV) para la tensión. Podemos considerar que una instalación es ineficiente cuando el porcentaje de distorsión armónica supera el 6% en intensidad (THDI) o el 3% en tensión (THDV).